DE102005049554A1 - Gas generator for a vehicle occupant restraint system and gas bag module with such a gas generator - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator (8) für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem und ein Gassackmodul mit einem solchen Gasgenerator (8). Der Gasgenerator (8) umfaßt eine Verteilerkammer (14) und eine Generatorkammer (12), aus der nach einer Aktivierung des Gasgenerators (8) Gas in die Verteilerkammer (14) strömt, wobei die Verteilerkammer (14) wenigstens eine erste Abströmöffnung (26) aufweist, die das Gas in einen Gassack (24) leitet. Die Verteilerkammer (14) weist eine pyrotechnische Vorrichtung (18) auf, die bei ihrer Auslösung wenigstens eine zweite Abströmöffnung (28) freigibt, um Gas an die Umgebung abzuleiten.The invention relates to a gas generator (8) for a vehicle occupant restraint system and a gas bag module with such a gas generator (8). The gas generator (8) comprises a distributor chamber (14) and a generator chamber (12), from which gas flows into the distributor chamber (14) after activation of the gas generator (8), the distributor chamber (14) having at least one first outflow opening (26) having the gas in a gas bag (24). The distribution chamber (14) has a pyrotechnic device (18) which, when triggered, releases at least one second outflow opening (28) in order to discharge gas to the environment.
Description
Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem sowie ein Gassackmodul mit einem solchen Gasgenerator. Der Gasgenerator umfaßt eine Verteilerkammer und eine Generatorkammer, aus der nach einer Aktivierung des Gasgenerators Gas in die Verteilerkammer strömt, wobei die Verteilerkammer wenigstens eine erste Abströmöffnung aufweist, die das Gas in einen Gassack leitet.The The invention relates to a gas generator for a vehicle occupant restraint system and an airbag module with such a gas generator. The gas generator comprises a Distribution chamber and a generator chamber from which after activation of the Gas generator gas flows into the distribution chamber, the distribution chamber has at least one first outflow opening, which directs the gas into an airbag.
Der Einsatz von Gassackmodulen, bei denen ein Gassack mittels eines Gasgenerators mit Gas befüllt werden kann, gehört zum Standard moderner Fahrzeuginsassen-Rückhaltesysteme. Um entsprechende Gassackmodule in großen Stückzahlen kostengünstig herstellen zu können, ist die Industrie bestrebt, möglichst identische Bauteile zu verwenden. Neben dem Vorteil bei der Modulherstellung ergeben sich auch Vorteile bei der Montage des Gassackmoduls, da ein einheitlicher Bauraum sowie eine standardisierte Befestigung vorgesehen werden können. Ein weiteres Ziel bei der Herstellung von Gassackmodulen ist die einfache Anpassung der Module an Kundenwünsche, besondere Gegebenheiten der jeweiligen Fahrzeugbaureihe oder international unterschiedliche Regelungen und Anforderungen an Fahrzeuginsassen-Rückhaltesysteme. Besonders vorteilhaft wäre es, wenn diese Anpassungen des Gassackmoduls lediglich durch bauliche Änderungen an einem oder wenigen Bauteilen der Modulbaugruppe, wie beispielsweise dem Gasgenerator erreicht werden könnten.Of the Use of gas bag modules, in which a gas bag by means of a Gas generator filled with gas can be heard to the standard of modern vehicle occupant restraint systems. To appropriate Airbag modules in large numbers economical to be able to produce the industry is anxious, as possible to use identical components. In addition to the advantage in module production result also advantages in the installation of the gas bag module, as a uniform Installation space and a standardized attachment are provided can. Another goal in the production of gas bag modules is the simple adaptation of the modules to customer requirements, special circumstances the respective vehicle series or internationally different Regulations and requirements for vehicle occupant restraint systems. Would be particularly advantageous it, if these adjustments of the gas bag module only by structural changes to one or a few components of the module assembly, such as the gas generator could be achieved.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein vorhandenes Gassack-Modulsystem so weiterzuentwickeln, daß zusätzliche Anforderungen, wie das Abblasen von Generatorgas in die Umgebung, besonders einfach und effizient erfüllt werden können.The Object of the present invention is therefore an existing Further development of the gas bag module system so that additional requirements, such as Blowing generator gas into the environment, especially easy and be met efficiently can.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Gasgenerator der eingangs genannten Art vorgesehen, bei dem die Verteilerkammer eine pyrotechnische Vorrichtung aufweist, die bei ihrer Auslösung wenigstens eine zweite Abströmöffnung freigibt, um Gas an die Umgebung abzuleiten. Ein Abblasen des Gases direkt aus dem Gasgenerator ist besonders effizient, wenn es darum geht, Generatorgas, welches aus unterschiedlichen Gründen nicht zum Befüllen des Gassacks herangezogen werden soll, rasch in die Umgebung abzuleiten. Durch die hohen Gasdrücke im Gasgenerator kann nämlich mit relativ kleinen Abströmöffnungen ein großer Massenstrom abgeführt werden. Darüber hinaus wird vermieden, daß nicht benötigtes Gas zunächst in den Gassack einströmt, um dann über Öffnungen im Gassack wieder abzuströmen. Dies ist insbesondere dann nicht erwünscht, wenn sich der Insasse in einer nicht optimalen Rückhalteposition befindet und die Entfaltungsgeschwindigkeit des Gassacks daher niedrig sein soll. Ferner wird durch den erfindungsgemäßen Gasgenerator eine Möglichkeit zum Abblasen von Generatorgas geschaffen, bei der keine weiteren Veränderungen am Gassack oder an einem Modulgehäuse vorgenommen werden müssen. Auch zusätzliche Öffnungen, Fangbänder oder Zugbänder werden nicht benötigt. Eine pyrotechnische Vorrichtung als Auslöseeinrichtung ist aufgrund der vergleichsweise geringen Kosten und der kurzen Reaktionszeit besonders vorteilhaft. Der Einsatz von teureren, reversiblen Auslöseeinrichtungen bringt in der Regel keinen Vorteil, da die relevanten Zeitabschnitte von einigen Millisekunden zu kurz sind, um mehrmals hintereinander Sensorsignale aufzunehmen, zu verarbeiten und die Auslöseeinrichtungen dementsprechend zu aktivieren.to solution This object is inventively a gas generator of the aforementioned type, wherein the distribution chamber a pyrotechnic device which when triggered at least releases a second discharge opening to To divert gas to the environment. Blow off the gas directly The gas generator is particularly efficient when it comes to generator gas, which because of different reasons not for filling of the gas bag should be used to quickly dissipate into the environment. Due to the high gas pressures namely in the gas generator can with relatively small outflow openings a large Mass flow dissipated become. About that It also avoids that needed Gas first enters the gas bag, then over openings in the gas bag to flow again. This is particularly undesirable when the occupant in a non-optimal retention position Therefore, the deployment speed of the airbag can be low should. Furthermore, by the gas generator according to the invention a possibility created for blow-off of generator gas, with no further changes must be made on the gas bag or on a module housing. Also additional openings, tethers or drawstrings are not required. A pyrotechnic device as a triggering device is due the comparatively low cost and the short reaction time especially advantageous. The use of more expensive, reversible tripping devices usually brings no advantage, since the relevant periods of a few milliseconds are too short to repeatedly sensor signals receive, process and the triggering devices accordingly to activate.
Die Verteilerkammer ist vorzugsweise ein einstückiger Bestandteil des Gasgenerators. Alternativ ist sie durch ein oder mehrere Teile gebildet, die bleibend, insbesondere durch Schweißen, am Rest des Generators, z.B. an der Außenwand der Generatorkammer, befestigt sind.The Distribution chamber is preferably an integral part of the gas generator. Alternatively, it is formed by one or more parts that remain, in particular by welding, at the rest of the generator, e.g. on the outside wall of the generator chamber, are attached.
In einer Ausführungsform ist die pyrotechnische Vorrichtung ein Sprengbolzen, der in einer Außenwand der Verteilerkammer angeordnet ist. Sprengbolzen sind preiswerte und vormontierte pyrotechnische Einheiten, die mit geringem Aufwand in der Verteilerkammer befestigt werden können.In an embodiment the pyrotechnic device is a detonating bolt, which is in one outer wall the distribution chamber is arranged. Blasting bolts are cheap and pre-assembled pyrotechnic units with little effort can be mounted in the distribution chamber.
Bevorzugt sind mehrere zweite Abströmöffnungen vorgesehen, die so angeordnet sind, daß sie abströmendes Gas schubneutral, d.h. ohne daß eine resultierende Kraft entsteht, an die Umgebung ableiten. Die Bauteile des Gassackmoduls und deren Befestigungen können somit unverändert beibehalten werden, da keine höheren Belastungen auftreten.Prefers are several second outflow openings provided, arranged so that they outgoing gas thrust neutral, i. without a resulting Power is created, derived from the environment. The components of the gas bag module and their fortifications can thus unchanged be maintained, as no higher Loads occur.
In einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Abströmöffnung in die pyrotechnische Vorrichtung integriert. Dies bietet den Vorteil, daß die notwendigen baulichen Änderungen weitgehend in der pyrotechnischen Vorrichtung, also einem sowieso vorgesehenen, zusätzlichen und vormontierten Anbauteil konzentriert sind. Am eigentlichen Gasgenerator müssen nur wenige Änderungen vorgenommen werden.In a further embodiment is the second outflow opening in the pyrotechnic device integrated. This offers the advantage that the necessary structural changes largely in the pyrotechnic device, so provided anyway, additional and pre-assembled attachment are concentrated. At the actual gas generator have to only a few changes be made.
Alternativ kann eine Membran vorhanden sein, welche die Verteilerkammer in zwei Bereiche teilt, wobei in einem ersten Bereich die erste Abströmöffnung und in einem zweiten Bereich die zweite Abströmöffnung vorgesehen ist, und wobei die pyrotechnische Vorrichtung nach ihrer Aktivierung die Membran zerstört.Alternatively, a membrane may be present, which divides the distribution chamber into two regions, wherein in a first region the first outflow opening and in a second region, the second outflow opening is provided, and wherein the py red-technical device destroys the membrane after activation.
In dieser Ausführungsform mit Membran ist die pyrotechnische Vorrichtung vorzugsweise im zweiten Bereich der Verteilerkammer angeordnet. Somit wird bei einer Auslösung des Gasgenerators der Gasstrom im Regelfall, d.h. ohne Aktivierung der pyrotechnischen Vorrichtung, nicht behindert.In this embodiment with membrane, the pyrotechnic device is preferably in the second Area of the distribution chamber arranged. Thus, at a release of the Gas generator, the gas stream usually, i. E. without activation of the pyrotechnic Device, not handicapped.
Der Gasgenerator kann insbesondere ein Rohrgasgenerator mit einer Rohrachse sein, wobei die Generatorkammer und die Verteilerkammer axial hintereinander angeordnet sind. In diesem Fall sind notwendige bauliche Änderungen am Gasgenerator gut durchführbar, ohne daß davon andere Bauteile des Gassackmoduls betroffen sind.Of the Gas generator can in particular a tube gas generator with a tube axis be, with the generator chamber and the distribution chamber axially behind one another are arranged. In this case, necessary structural changes easy to carry out on the gas generator, without that other components of the gas bag module are concerned.
Vorzugsweise ist die Verteilerkammer durch ein an der Generatorkammer befestigtes, separates Teil gebildet. In diesem Fall bleiben die Generatorkammer und ihre zugehörigen Bauteile (Zünder, Befestigungselemente, ...) als Hauptbestandteil des Gasgenerators unverändert. Lediglich die Verteilerkammer wird dahingehend verändert, daß sie neben den Abströmöffnungen zum Gassack nunmehr auch Öffnungen zum Abblasen von Generatorgas in die Umgebung aufweist.Preferably is the distribution chamber secured by a to the generator chamber, separate part formed. In this case, the generator chamber remain and their associated Components (igniters, Fasteners, ...) as the main component of the gas generator unchanged. Only the distribution chamber is changed so that they next to the outflow openings to the gas bag now also openings For blowing off generator gas in the environment has.
In einer Ausführungsform ist der Gasgenerator ein Kaltgasgenerator, wobei die Generatorkammer eine mit Druckgas gefüllte Kammer aufweist. In einer anderen Ausführungsform ist der Gasgenerator ein Heißgasgenerator, wobei die Generatorkammer einen Brennraum aufweist. Dies zeigt die umfassenden Einsatzmöglichkeiten der Erfindung, unabhängig vom verwendeten Generatortyp.In an embodiment the gas generator is a cold gas generator, wherein the generator chamber one filled with compressed gas Chamber has. In another embodiment, the gas generator is a Hot gas generator wherein the generator chamber has a combustion chamber. This shows the extensive application possibilities the invention, regardless of used generator type.
Vorteilhaft ist der erfindungsgemäße Gasgenerator in einem Modulgehäuse eines Gassackmoduls aufgenommen und befestigt, wobei die Verteilerkammer so ausgebildet ist, daß sich ein Abschnitt der Verteilerkammer, der die zweite Abströmöffnung aufweist, durch eine Öffnung im Modulgehäuse erstreckt, um Gas aus dem Gassackmodul hinaus an die Umgebung abzuleiten. Dies bietet den Vorteil, daß abzublasendes Gas nicht über das Modulgehäuse, sondern unmittelbar aus dem Gasgenerator in die Modulumgebung abgegeben wird.Advantageous is the gas generator according to the invention in a module housing an airbag module is received and fastened, wherein the distribution chamber is designed so that a portion of the distribution chamber having the second discharge opening, through an opening in the module housing extends to divert gas from the gas bag module to the environment. This offers the advantage that abzublasendes Gas not over the module housing, but delivered directly from the gas generator in the module environment becomes.
In einer weiteren Ausführungsform ist zur Befestigung des Gasgenerators am Modulgehäuse wenigstens ein Befestigungsbolzen zwischen der Verteilerkammer und dem Modulgehäuse vorgesehen, wobei die pyrotechnische Vorrichtung zur Freigabe der zweiten Abströmöffnung in diesen Befestigungsbolzen integriert ist. Dadurch wird die Anzahl der Bauteile gering gehalten, was den Zusammenbau des Gassackmoduls vereinfacht und beschleunigt.In a further embodiment is at least for attachment of the gas generator to the module housing a fastening bolt provided between the distribution chamber and the module housing, wherein the pyrotechnic device for releasing the second outflow opening in this fastening bolt is integrated. This will reduce the number the components kept low, which is the assembly of the gas bag module simplified and accelerated.
Vorzugsweise sind die Form der Verteilerkammer und die Querschnitte der ersten und zweiten Abströmöffnungen so aufeinander abgestimmt, daß sich bei einer Auslösung der pyrotechnischen Vorrichtung ein Gas-Massenfluß in den Gassack einstellt, der zwischen 20% und 80%, vorzugsweise bei etwa 50% dessen liegt, was bei geschlossener zweiter Abströmöffnung erzielt wird. Dies zeigt, daß die geringen bauliche Änderungen am Gasgenerator eine sehr gute Steuerung des Gas-Massenflusses ermöglichen.Preferably are the shape of the distribution chamber and the cross sections of the first and second outflow openings so matched to each other at a trip the pyrotechnic device a gas mass flow in the Sets airbag, which is between 20% and 80%, preferably at about 50% of what is achieved with closed second outflow becomes. This shows that the low structural changes on the gas generator allow a very good control of the gas mass flow.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of preferred embodiments with reference to the drawings. In these show:
Die
Die
Die
Der
Gasgenerator
Die
pyrotechnische Vorrichtung
Die
Die
Die
Funktionsweise des Gasgenerators
Die
Anhand
eines Diagramms, bei dem der Gas-Massenfluß M in den Gassack
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